/图片-1/由美国宇航局戈达德太空飞行中心的艾莉森·古德拍摄 这张插图显示了美国宇航局旅行者1号和旅行者2号探测器的位置，在日光层之外，日光层是由太阳产生的保护性气泡，延伸到冥王星的轨道之外
信用:美国宇航局/JPL-加州理工学院 我们宇宙的一角，太阳系，坐落在银河系中，有超过1000亿颗恒星
太阳系被包裹在一个叫做日光层的气泡中，这个气泡将我们与外面广阔的星系以及一些恶劣的太空辐射隔离开来
日光层保护我们免受辐射，日光层本身是由另一个辐射源:太阳产生的
太阳不断从其表面喷出带电粒子，称为太阳风
太阳风喷出的距离大约是海王星距离的四倍，并携带着来自太阳的磁场
位于马里兰州格林贝尔特的美国宇航局戈达德太空飞行中心的首席日光层研究科学家埃里克·克里斯蒂安说:“磁场倾向于相互推动，但不会混合。”
“在日光层的气泡内部，几乎都是来自太阳的粒子和磁场
外面是来自银河系的
" 新泽西州普林斯顿大学天体物理学教授大卫·麦科马斯建议，要理解日光层，首先要打破这个词
“日光层”是两个词的组合:“太阳神”，希腊语中太阳的意思，和“球体”，一个广泛的影响区域(不过，很明显，科学家不确定日光层的确切形状)
日光层是在20世纪50年代末被发现的，关于它的许多问题仍然存在
随着科学家们对日光层的研究，他们了解了更多关于日光层如何减少宇航员和航天器暴露在辐射下的情况，以及更普遍的是，恒星如何影响附近的行星
太空中的气球 每天都有一些辐射包围着我们
当我们晒日光浴时，我们在晒太阳的辐射
我们用辐射加热厨房微波炉里的剩菜剩饭，并依靠它进行医学成像
银河系内的日光层
信用:美国宇航局戈达德太空飞行中心/概念图像实验室/沃尔特·费默 然而，太空辐射更类似于铀等放射性元素释放的辐射
来自其他恒星的空间辐射被称为银河宇宙辐射(GCR)
银河系中的活跃区域——如超新星、黑洞和中子星——可以剥离原子中的电子，并将原子核加速到几乎光速，从而产生GCR
在地球上，我们有三层太空辐射防护
第一个是日光层，它有助于阻止GCR到达太阳系的主要行星
此外，地球的磁场产生了一种叫做磁层的屏蔽，这种屏蔽使GCR远离地球和国际空间站等低轨道卫星
最后，地球大气层的气体吸收辐射
当宇航员前往月球或火星时，他们将得不到我们在地球上所拥有的保护
它们将只受到日光层的保护，日光层的大小在太阳的11年周期内波动
在每个太阳周期中，太阳都会经历剧烈活动和强烈太阳风的时期，以及安静的时期
像气球一样，当风平静下来时，日光层收缩
当它上升时，日光层膨胀
“日光层对宇宙射线的影响使得人类的探索任务持续时间更长
在某种程度上，它允许人类到达火星，”华盛顿美国宇航局总部的太阳物理学家阿里克·波斯纳说
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“我们面临的挑战是更好地理解宇宙射线与日光层及其边界的相互作用
" 日光层的解剖学 关于日光层的精确形状有一些争论
然而，科学家们一致认为它有几层
让我们从内向外看这些层: 终结冲击:我们太阳系的所有主要行星都位于日光层的最内层
在这里，太阳风从太阳全速散发出来，大约每小时100万英里，持续数十亿英里，不受星系压力的影响
这个核心层的外边界称为终端激波
日光鞘:在终止激波之外是日光鞘
在这里，太阳风移动得更慢，当它面对外部星际介质的压力时会发生偏转
太阳顶:太阳顶标志着太阳和银河系其余部分之间尖锐的、最终的等离子体边界
在这里，太阳风和星际风的磁场相互推动，内外压力保持平衡
外太阳鞘:在太阳顶之外的区域，仍然受到日光层的影响，被称为外太阳鞘
日光层的大小在整个太阳周期中都在变化
信用:美国宇航局戈达德太空飞行中心/科学可视化工作室/汤姆·布里奇曼 我们如何研究日光层的外层 许多美国宇航局的任务研究太阳和日光层最里面的部分
但是只有两个人造物体越过了太阳系的边界，进入了星际空间
1977年，美国宇航局发射了旅行者1号和旅行者2号
每个航天器都配备了测量磁场和它直接穿过的粒子的工具
在一次盛大的旅行中绕过外行星后，它们分别于2012年和2018年离开太阳顶，目前在外太阳鞘中
他们发现宇宙射线在太阳顶部之外的强度大约是在日光层深处的三倍
然而，“旅行者”号所描绘的画面并不完整
克里斯蒂安说:“试图从航海家1号和2号这两个点计算出整个日光层，就像试图使用两个气象站来确定整个太平洋的天气。”
旅行者号与星际边界探测器合作研究日光层
IBEX是美国宇航局在2008年发射的一颗重176磅、手提箱大小的卫星
从那时起，IBEX已经环绕地球运行，配备了望远镜观察日光层的外部边界
IBEX捕捉并分析了一类穿越其路径的粒子，称为高能中性原子
在星际介质和太阳风相遇的地方形成了恩纳
一些恩纳流回到太阳系的中心——和IBEX
“每次你收集到一个ENA，你就知道它来自哪个方向，”IBEX的首席研究员麦科马斯说
“通过收集大量的单个原子，你可以制作出我们日光层的由内而外的图像
" 2025年，美国宇航局将发射星际测绘和加速探测器(IMAP)
IMAP的ENA相机比IBEX的分辨率更高，灵敏度更高
美国宇航局的星际边界探索者，或IBEX，从其环绕地球的轨道研究日光层
IBEX的第一张天图显示了一个令人惊讶的特征，被称为“IBEX丝带”
“荣誉:美国航天局/国际教育局 谜团重重 2009年，IBEX返回了一个如此令人震惊的发现，以至于研究人员最初怀疑该仪器是否出现了故障
这一发现被称为IBEX色带——一个横跨天空的色带，其ENA辐射比天空其他部分亮两到三倍
“在我们执行飞行任务之前，丝带是完全出乎意料的，也是任何理论都没有预料到的，”麦科马斯说
目前还不完全清楚是什么导致了它，但这是一个仍有待发现的日光层奥秘的明显例子
“我们的太阳是一颗恒星，就像宇宙中数十亿颗其他恒星一样
其中一些恒星也有天体，比如日光层，但这是唯一一个我们实际上在其中并能仔细研究的天体，”德克萨斯州圣安东尼奥西南研究所的研究科学家贾斯蒂娜·索科尔说
“我们需要从我们的邻居开始，了解更多关于宇宙其他部分的知识
"
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